基于電子快門(mén)自動(dòng)增益的CCD驅(qū)動(dòng)電路研究

　　A／D 轉(zhuǎn)換選擇的是8位逐位逼近式雙通逍A／D轉(zhuǎn)換器ADC0832，最高分辨率可達(dá)2ˉ8，可以適應(yīng)一般模擬量的轉(zhuǎn)換要求，且轉(zhuǎn)換速度怏、穩(wěn)定性能強(qiáng)。單片機(jī)選擇的是美國(guó)ATMAL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)AT89C2051。兼容標(biāo)準(zhǔn)的MCS－51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置能用8位中央處理器和FLASH存儲(chǔ)單元?？芍夭翆?xiě)。

　　自動(dòng)增益控制流程圖如圖5所示。

　　自動(dòng)控制制積分時(shí)間主要是通過(guò)調(diào)節(jié)SH信號(hào)的占空比，因此，以單穩(wěn)觸發(fā)器為核心的脈沖發(fā)生器設(shè)計(jì)部分選用了數(shù)字式電位計(jì)X9C103?？梢酝ㄟ^(guò)單片機(jī)發(fā)送指令改變阻值，從而改變脈沖發(fā)生器的輸出信號(hào)。經(jīng)過(guò)多次調(diào)試得出其有效阻值有一定的范圍，而且改變阻值過(guò)程中要加入適當(dāng)?shù)难訒r(shí)，這兩點(diǎn)在編寫(xiě)程序時(shí)需要考慮進(jìn)去。

圖5 自動(dòng)增益控制流程圖

　　圖6所示的即是自動(dòng)增益控制的調(diào)試結(jié)果。在調(diào)試過(guò)程中為了便于觀測(cè)信號(hào)，用黑色膠帶粘在CCD器件的感光面，只留中間一道縫隙，因此，CCD的輸出信號(hào)只在惑光位置有一較窄的脈沖， 如圖6所示。當(dāng)CCD輸出信號(hào)很弱時(shí)，光積分時(shí)間不斷的在增大，CCD的輸出信號(hào)也在不斷的增強(qiáng)。

圖6 自動(dòng)增益控制調(diào)試圖

　　4.結(jié)語(yǔ)

　　本文主要介紹了一個(gè)帶電子快門(mén)的可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制的高速CCD驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)原理及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

　　經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)調(diào)試的結(jié)果在不改變時(shí)鐘頻率的基礎(chǔ)上將光積分時(shí)間縮短至幾個(gè)微秒，大大提高了測(cè)量速度。同時(shí)通過(guò)自動(dòng)增益控制使CCD的輸出信號(hào)始終保持在閾值范圍之內(nèi)，從而保證了測(cè)量的精度。該測(cè)量方法在高速、高精度實(shí)時(shí)在線測(cè)量領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。